南京航空航天大学学报

作者：刘亲将，单忠德，杨浩秦，闫丹丹，梁校

单位：南京航空航天大学机电学院，南京 210016;南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016;南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京 211106；,南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院，南京 211106；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016;南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学机电学院，南京 210016;南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室，南京 210016；

关键词：冷冻砂型;排砂工艺;正交试验;参数优化;排砂效果

基金：国家重点研发计划（2021YFB3401200）；装备预研专用技术项目（30104040302）；江苏省基础研究计划（自然科学基金）青年基金（BK20230885）。

通过数控加工方法制备铸造用冷冻砂型是实现数字化冷冻砂型绿色铸造的重要基础。开展了冷冻砂型在不同目数和含水量下的数控加工稳健参数优化研究，获得对尺寸精度影响波动最小的切削加工工艺参数组合，当切削速度为188 m/min、进给速度为120 mm/s、切削深度为3 mm和切削宽度为8 mm时，数控加工冷冻砂型的尺寸精度较稳定。开展冷冻砂型多参数耦合排砂工艺参数优化研究，以排砂率为指标，在不同型腔三维尺寸条件下分析流量、靶距、俯角和口径对排砂效果的影响规律，优化出较优排砂工艺参数组合，流量为30 L/min、靶距为45 mm、俯角为65°、口径为2 mm，排砂效果较好。耦合冷冻砂型力学性能与排砂要求，优化得到造型参数为100目原砂与4%（质量分数）含水量。通过试验优化得到完整的冷冻砂型数控加工排砂工艺参数窗口，实现冷冻砂型数控加工的高精高效成形。

来源：2025年第3期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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